《Microbiology Spectrum》：The role of interferon-stimulated long non-coding RNA PKR-IT1 in the regulation of Zika virus and dengue virus replication and antiviral response
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干扰素刺激基因在抗黄病毒感染的先天免疫应答中发挥关键作用。尽管近期研究已报道干扰素刺激的长链非编码RNA（lncRNA）参与抗病毒免疫，但众多lncRNA在宿主-黄病毒相互作用中的功能仍未明确。研究人员证实，lncRNA PKR-IT1的表达可被寨卡病毒（ZI
干扰素刺激基因在抗黄病毒感染的先天免疫应答中发挥关键作用。尽管近期研究已报道干扰素刺激的长链非编码RNA（lncRNA）参与抗病毒免疫，但众多lncRNA在宿主-黄病毒相互作用中的功能仍未明确。研究人员证实，lncRNA PKR-IT1的表达可被寨卡病毒（ZIKV）和登革病毒（DENV）感染所诱导。在A549细胞中，PKR-IT1可被病毒、聚肌胞苷酸（poly(I:C)）及干扰素（IFNs）诱导，但在病毒感染期间敲除IPS-1或IFNAR1后，该诱导基本消失。此外，PKR-IT1过表达抑制病毒产生，而在A549、Huh7和SH-SY5Y细胞中抑制PKR-IT1则增强ZIKV复制。在PKR-IT1敲除细胞中，病毒复制也较对照细胞显著增加。有趣的是，PKR-IT1过表达增强了黄病毒感染触发的JAK-STAT信号通路激活，并上调干扰素刺激基因（ISG）表达。相反，PKR-IT1缺陷降低JAK1和STAT1磷酸化水平，从而损害ISG表达。机制上，在PKR-IT1过表达细胞中沉默STAT1可部分恢复ZIKV复制。此外，PKR-IT1直接结合PABPC1并促进其蛋白酶体依赖性降解。研究发现PABPC1可结合ZIKV RNA，而抑制PABPC1可降低ZIKV蛋白、病毒颗粒及后期病毒RNA的水平。值得注意的是，在PKR-IT1过表达细胞中重新引入PABPC1可恢复病毒复制。临床上，PKR-IT1水平与发热持续时间和症状数量呈负相关，且在伴有严重白细胞减少症和血小板减少症的DENV感染患者中表达较低。总之，PKR-IT1调控黄病毒复制和JAK-STAT信号转导，可能作为登革热严重程度的临床相关指标，为抗病毒治疗开发提供见解。
论文解读：干扰素刺激的长链非编码RNA PKR-IT1调控黄病毒复制及JAK-STAT信号通路
黄病毒（Flavivirus）是一类单股正链RNA病毒，包括寨卡病毒（ZIKV）、登革病毒（DENV）和日本脑炎病毒（JEV）等，经蚊媒传播，每年感染全球超4亿人，但目前缺乏广谱高效的治疗药物。宿主因子能够调控多种黄病毒复制，是研发广谱抗病毒药物的潜在靶点。干扰素刺激基因（ISGs）在抗黄病毒先天免疫中发挥关键作用，其中干扰素刺激的lncRNAs（ISRs）虽已被报道参与抗病毒免疫，但绝大多数lncRNAs在宿主-黄病毒互作中的功能尚未阐明。因此，鉴定新型ISR并阐明其作用机制，对理解抗病毒免疫调控及开发治疗策略具有重要意义。研究人员基于前期lncRNA芯片数据，鉴定了一个与抗病毒ISG——蛋白激酶R（PKR）基因相邻的内含子lncRNA，命名为PKR-IT1，并系统研究了其在黄病毒感染中的功能、机制及临床相关性。
研究人员开展了一系列体外实验和临床样本分析。利用qRT-PCR、western blot、免疫荧光和噬斑实验检测病毒复制水平；采用过表达、siRNA敲低和CRISPR/Cas9敲除策略操纵PKR-IT1表达；通过RNA pull-down联合质谱（MS）和RNA免疫沉淀（RIP）鉴定相互作用蛋白；同时纳入DENV感染患者外周血单个核细胞（PBMCs）队列（包括急性期、恢复期及健康对照），分析PKR-IT1水平与临床特征的相关性。
研究结果如下：
ZIKV感染以IFN信号通路依赖方式上调PKR-IT1表达：在A549、Huh7、HepG2和SH-SY5Y细胞中，ZIKV感染以时间和剂量依赖性方式诱导PKR-IT1，DENV2和DENV16681同样诱导其表达。在DENV患者PBMCs中，PKR-IT1在急性期显著升高，恢复期回落至健康对照水平。此外，poly(I:C)和IFN-β处理可诱导PKR-IT1，但在IPS-1或IFNAR1敲除细胞中，病毒诱导的PKR-IT1表达基本消失，证明PKR-IT1是依赖于先天免疫信号通路的ISG。
过表达PKR-IT1抑制三种黄病毒复制：在稳定过表达PKR-IT1的A549细胞中，ZIKV、DENV2和DENV16681的病毒RNA、E蛋白水平及病毒滴度均显著低于对照细胞，其中ZIKV滴度下降约7.98倍，说明PKR-IT1具有抗黄病毒活性。
沉默或敲除PKR-IT1增强病毒复制：在A549、Huh7和SH-SY5Y细胞中，转染PKR-IT1 siRNA后，ZIKV的RNA、E蛋白水平及病毒滴度均显著增加。利用CRISPR/Cas9敲除PKR-IT1的A549细胞中，ZIKV复制同样显著高于对照细胞，且不影响相邻基因PKR的表达。
PKR-IT1调节ZIKV诱导的JAK-STAT通路激活：在PKR-IT1过表达细胞中，ZIKV或DENV2感染后JAK1和STAT1的磷酸化水平及ISG（MX1、ISG15）表达显著增强；而在敲除细胞中则显著降低。沉默STAT1可部分恢复PKR-IT1过表达细胞中的ZIKV复制，表明其抗病毒活性部分依赖于JAK-STAT通路。
PKR-IT1结合PABPC1并抑制其表达：RNA pull-down和RIP实验证实PKR-IT1直接结合聚腺苷酸结合蛋白C1（PABPC1）。PKR-IT1过表达促进PABPC1经蛋白酶体途径降解，MG132处理可阻断这一过程。PABPC1能结合ZIKV RNA，且PABPC1敲低可显著降低ZIKV蛋白和病毒滴度。外源回补PABPC1能够恢复PKR-IT1过表达细胞的病毒复制，证明PKR-IT1至少部分通过降解PABPC1发挥抗病毒作用。
DENV患者PBMC中PKR-IT1水平与临床特征相关：Pearson相关分析显示，PKR-IT1水平与发热持续时间（r=-0.418）和症状数量（r=-0.389）呈显著负相关；患有严重白细胞减少症伴血小板减少症（SLTP）的患者，其PKR-IT1水平显著低于非SLTP患者。ROC分析显示PKR-IT1预测SLTP的曲线下面积为0.770，以≤1.19为阈值时敏感度为71.43%，特异度为82.61%；单因素logistic回归分析表明低PKR-IT1表达是SLTP的显著预测因子（OR=11.88）。
讨论部分指出，PKR-IT1作为一种新发现的ISR，一方面通过增强JAK-STAT信号通路的激活来上调ISG表达，另一方面通过结合PABPC1并促进其蛋白酶体依赖性降解，从而抑制黄病毒复制。这些机制不同于已知的ISR（如LncATV、OASL-IT1等），扩展了对lncRNA调控抗病毒免疫的认识。临床相关性提示PKR-IT1可作为登革热严重程度的潜在生物标志物。研究局限性包括：队列中缺乏重症病例，难以评估PKR-IT1与重症登革热的关系；由于lncRNA跨物种保守性差，未能在小鼠模型中验证其抗病毒功能。
研究结论：该研究首次描述了PKR-IT1在黄病毒感染中的作用。黄病毒感染通过IFN信号通路诱导PKR-IT1表达；PKR-IT1通过结合PABPC1并介导其蛋白酶体依赖性降解来减弱黄病毒复制，同时促进JAK-STAT信号级联的激活。此外，PKR-IT1可能作为DENV感染患者发生SLTP的诊断生物标志物。在感染患者PBMCs中，PKR-IT1水平较健康对照先升高后降低。这些发现为宿主lncRNA调控黄病毒复制和JAK-STAT信号通路提供了新证据，并提示PKR-IT1可作为黄病毒感染的诊断标志物和治疗靶点。
